3. На рычаге уравновешены две гири разной массы, но изготовленные из одного материала. Изменится ли равновесие рычага, если обе гири поместить в воду?

Ответ: Равновесие рычага не изменится.

Разбираемся:

• Если обе гири сделаны из одного материала, то отношение их масс будет равно отношению их объемов.

• При погружении в воду на каждую гирю будет действовать архимедова сила, равная весу вытесненной воды:

  \[F_\text{арх} = \rho_\text{воды}gV,\]

  где ρводы — плотность воды, g — ускорение свободного падения, V — объем гири.

• Так как отношение объемов гирь равно отношению их масс, то и отношение архимедовых сил будет равно отношению масс гирь. Следовательно, равновесие рычага сохранится.

Ответ: Равновесие рычага не изменится.